季铵盐超支化改性及其在蒙脱土中的应用

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季铵盐对蒙脱土插层效果及表面活化的研究

维普资讯
塑料工业
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第３卷增刊５
２ＯＯ７年６月
２８・３
ＣＨＩＰ【ＳⅡＣＳＩＮＡＡＮＤＩＪＹＳ兀
季铵盐对蒙脱土插层效果及表面活化的研究
方宏，宋磊，郝振军，王涛，王世华
ｔｒｌｎｉｅｅｔａｂｃａｎｑａｅｎｒｍｍｏｉｍａｉｎｔｃｌｔｎａｅｔ，ｗｈｃｅａｏｉｘｈｎｅｅｉｄｄｆｒｎｒｏｈｉｕｔｒａｙａａａｃｎｕｃｔｓａｉｅａａｉｇｎｓｏｓｎｒｏｉｈｗｒｃｔｎｃｅｃａｇｅｉｒａｔｉｎｒａｉａｉｎｕｈａａｄＣ２ａｓｒｅｎｔｅｉｔｒｍｅｌｒｏｎｎｒｌｎｔＴｈｅｃｅｗｔｉｏｇｎｃｃｔｓｓｃＮａｎａｂｏｂｄｉｎｅａｌｆｍｏａｏｌｉｄｈｏｓｈｌａｉｏｅｅＭＭＴ
Ａｓｒｃ：ｒｓｆｒａｏｈｉｍｎｏｏｌｎｔｗｓｒａｅｙｕｉｇｏａｏｌｎｔＭＭ）ｓａａｂｔａｔＡｓｉｇｎｐｉｃｏｔｒｌｉａｅｒｂｓｎｎｒｌｉｅｅｏｏｌｍｉｏｅｐｐｄｎｍｉｏｅ（Ｔａｗｍ — ｒ
１５ｉｏ１９．３ｎｎｔ．９—３４ｉ．８ｎｎ．ＴｅｔｅｌｇｃｌｒｐｒｅｆｈｏｏｉａｐｏｅｔｓｏｈｉＯＭＭＴｉｏｕｎｅｅｓｄｅ．Ｔｅｒｓｌｐｏｅｈｔｎｔｌｅｅｗｒｔｉｄｈｅｕｔｒｖｔａｕｄ

不同季铵盐改性剂对蒙脱土性能的影响

中图分类号：ＴＱ３１６６５：Ｐ５７８９４：ＴＳ７２７６文献标志码：Ａ
文章编号：１００７９２１ｌ（２０１７）１０００１２０５
四种改性剂均进入蒙脱土片层间，在一定程度上增大了蒙脱
赵敏敏女士，在读硕士研究生；
ｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｅｄｔｈａｔｔｈｅｆｏｕｒｍｏｄｉｆｉｅｒｓｈａｖｅｅｎｔｅｒｅｄｔｈｅｌａｙｅｒｏｔ、ｍｏｎｔｍｏｒｉｌｌｏｎｉｔｅ，ｉｎｃｒｅａｓｉｎｇｔｈｅｉｎｔｅｒｌａｙｅ￣ ’ ｓｐａｃｉｎｇｏｆｍｏｎｔｍｏｒｉｌｌｏｎｉｔｅｔｏＳＯｌｌｌｅｅｘｔｅｎｔ，ａｎｄｔｈｅｍｏｄｉｆｉｃａｔｉｏｎｅｆｆｅｃｔｏｆｔｈｅＯＤＢＡｂｅｉｎｇｔｈｅｂｅｓｔ．ＩｎａｄｄｉｔｉｏｎｔｈｅｏｒｔｈｏｇｏｎａｌｔｅｓｔｓｈｏｗｅｄｔｈａｔｔｈｅｏｐｔｉｍｕｍｒｅａｃｔｉｏｎｔｉｍｅｉＳ３ｈ．ｔｈｅｒｅａｃｔｉｏｎｔｅｍｐｅｒａｔｍ‘ ｅ８０。。Ｃ，ａｎｄｔｈｅａｍｏｕｎｔ
技术进步 ◆ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ
不同季铵盐改性剂对蒙脱土性能的影响
弓赵敏敏景宜（京林业火汀省制浆造纸科学Ｌｊ披术匝＾实验审，京２ｔ００３７）

蒙脱土改性

超支化有机插层剂对蒙脱土的结构及性能影响研究041206107 高雅琴摘要：目前，蒙脱土(MMT)由于其独特的结构优势、来源广、价格低而成为制备聚合物/粘土纳米复合材料最重要的粘土矿物之一。

为增加蒙脱土与有机相的相容性，制备有机蒙脱土，并观察蒙脱土的层状结构及性能在有机化前后的变化，以无机蒙脱土为原料，用超支化季铵盐作为有机插层剂对蒙脱土进行改性，制备出一系列有机蒙脱土。

通过红外、热失重等测试结果对其结构及性能进行表征，并论述了不同实验情况下改性的蒙脱土结构及性能上的差异。

关键词：蒙脱土超支化季铵盐插层结构性能前言蒙脱土是一种由纳米厚度的硅酸盐片层构成的粘土，因其来源广泛，价格低廉且具有独特的层状结构和良好的力学性能，已成为制备新型高性能聚合物/粘土纳米复合材料的重要无机原料。

蒙脱土的基本结构单元是由一片铝氧八面体夹在两片硅氧四面体之间，靠共用氧原子而形成的层状结构。

在这些片层表面有过剩的负电荷，致使蒙脱土片层通常吸附有Na+，K+，Ca2+，Mg2+等水合阳离子，这种亲水的微环境不利于亲油的单体和聚合物插入。

所以制备聚合物/粘土纳米复合材料时必须对蒙脱土表面进行改性。

对于表面改性，国内外报道较多的是利用有机季胺盐阳离子与蒙脱土层间的阳离子进行离子交换后，阳离子部分附着在硅酸盐片层上，有机部分留在层间，从而使层间距增大，同时改善了层间微环境，使蒙脱土层间由亲水疏油性变为亲油疏水性，提高复合材料中有机相与无机相的相容性，利于单体或聚合物插入蒙脱土层间形成复合材料[1]。

近年来人们对蒙脱土的有机改性进行了大量的研究[2]，蒙脱土的有机化处理一般采用插层剂。

大量实验表明：在制备层复合纳米材料过程中，插层剂的选择和使用是关键，因此必须加强插层剂的合成、筛选及插层工艺的研究。

常用的插层剂是烷基季铵盐，本文就采用了双羟乙基十二烷基三甲基氯化铵，试图对其进行超支化改性，并研究其不同质量配比对插层蒙脱土的结构及性能的影响，从而找出性能最好的有机蒙脱土插层剂。

蒙脱土改性及应用的研究进展

第 50 卷第 1 期2021 年 1月Vol.50 No.1Jan.2021化工技术与开发Technology & Development of Chemical Industry蒙脱土改性及应用的研究进展李璟睿1，尹陈霜1，马海燕1，夏　芬1，程国君1,2(1.安徽理工大学材料科学与工程学院，安徽淮南 232001；2.安徽理工大学环境友好材料与职业健康研究院（芜湖），安徽芜湖 241003)摘　要：蒙脱土是一种硅酸盐的天然矿物，具有良好的吸附性、阳离子交换性能和气液阻隔性。

吸附性使得蒙脱土具有良好的阻燃性和抗菌性，可以广泛应用于日常生活、工业及医用等方面。

为了进一步拓展蒙脱土的应用范围，通常需要对其进行有机化改性。

本文对近5年来蒙脱土的有机化改性及应用的研究进行了综述，以期为进一步开展蒙脱土的研究及应用提供参考。

关键词：蒙脱土；有机化改性；离子交换性；应用中图分类号：TB 332 文献标识码：A 文章编号：1671-9905(2021)01/02-0025-05基金项目：省级大学生创新创业训练项目（S201910361143）；安徽省高等学校自然科学研究项目（KJ2019A0118）；安徽理工大学芜湖研究院研发专项（ALW2020YF14）；安徽理工大学引进人才项目（ZY017）通信联系人：程国君，硕士生导师，从事粉体改性及纳米复合材料的制备。

E-mail ：***********************收稿日期：2020-10-29综述与进展蒙脱土（montmorillonite）别名微晶高岭石、胶岭石，结构式为(Al,Mg)2[SiO 10](OH)2·nH 2O，其中Al 2O 3含量为16.54%，MgO 4 含量为65%，SiO 2含量为50.95%，颜色多为白色微带浅灰色，含杂质时呈浅黄、浅绿、浅蓝色，土状光泽或无光泽，有滑感。

蒙脱土不仅是一种硅酸盐的天然矿物，还是膨润土矿的主要矿物组分。

季铵盐改性蒙脱土的微观结构与表面分形特征

ｓｗｈｔｔｈｏｔａｈｅＢＥＴｕｒａｅａｅｎｄｔｅｂｓｌｓｃｎｇｓｏｆＭＭＴｒｅｓｆｃｒａａｈａａｐａｉａｅｒｄｕｃｄｗｈｏｆｅｙＭＤ，ＤＭＢｒＨＴＭＡＢ，ｗｈｃｅｅｎｍｄｉｉｄｂｏｉｈ
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季铵盐改性蒙脱土的微观结构与表面分形特征
郑广，高芒来，罗忠新，李晓燕
（国石油大学（京）学院重质油国家重点实验室，中北理北京１２４）０２９

壳聚糖季铵盐有机化插层蒙脱土的研究

第 47 卷第 10 期2018 年 10 月Vol.47 No.10Oct. 2018化工技术与开发Technology & Development of Chemical Industry壳聚糖季铵盐有机化插层蒙脱土的研究产爽爽，黄　雯，陈　晨，程国君（安徽理工大学材料科学与工程学院，安徽淮南 232001）摘　要：以壳聚糖（CS）和2,3-环氧丙基三甲基氯化铵（GTA）为原料，在不同配比和不同pH条件下，合成了壳聚糖季铵盐（HTCC），并以此作为蒙脱土插层剂，对蒙脱土进行有机化插层研究。

采用红外光谱（IR）和热重分析技术（TGA）对产物的结构和热性能进行分析。

结果表明，pH=6.0、原料配比为1∶6时，HTCC的产率最高，达到59.3%，其分解温度范围为220~380℃，与大多数聚合物的分解温度相当。

插层蒙脱土的TGA结果显示，HTCC能够实现一定的插层改性效果。

关键词：壳聚糖；壳聚糖季铵盐；合成；蒙脱土；插层中图分类号：TQ 314.1 文献标识码： A 文章编号：1671-9905(2018)10-0001-04基金项目：高校优秀青年人才支持计划（gxyq2017006）；安徽省博士后基金（2016B122）作者简介：产爽爽（1991-），硕士，从事有机阻燃剂的合成与应用研究通信联系人：程国君，博士，副教授，硕士生导师，从事粉体改性剂纳米复合材料的制备研究。

E-mail：chengguojun0436@ 收稿日期：2018-07-27研究与开发随着工业的发展，天然高分子化合物如壳聚糖、纤维素、蛋白质、淀粉类等，受到广大研究者的密切关注。

这些物质都具有多种活性官能团，采用一些化学或物理方法，可以赋予它们更多新的、更加优越的性能，进一步扩展其应用领域[1-2]。

改性天然高分子产品具有优良的抑菌性、吸湿保湿性、生物相容性、无毒性等，可应用于食品加工厂的废水处理、工业废水的金属离子回收、造纸工业、化妆品添加剂、药物包覆或载药释药等多个领域[3]。

季铵盐改性蒙脱石的制备与表征

㊀第４７卷第９期㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀人㊀工㊀晶㊀体㊀学㊀报㊀㊀㊀㊀㊀㊀Ｖｏｌ.４７㊀Ｎｏ.９㊀２０１８年９月㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀ＪＯＵＲＮＡＬＯＦＳＹＮＴＨＥＴＩＣＣＲＹＳＴＡＬＳ㊀㊀㊀㊀㊀㊀Ｓｅｐｔｅｍｂｅｒꎬ２０１８季铵盐改性蒙脱石的制备与表征彭㊀琪１ꎬ葛莹莹２ꎬ李宁林１(１.信阳师范学院化学化工学院ꎬ信阳㊀４６４０００ꎻ２.信阳市中心医院药剂科ꎬ信阳㊀４６４０００)摘要:采用十六烷基三甲基氯化铵(ＣＴＡＣ)对钠基蒙脱石(ＭＭＴ)进行季铵化改性ꎬ制备有机蒙脱石(ＣＭＭＴ)ꎬ对改性后的蒙脱石进行Ｘ射线衍射(ＸＲＤ)㊁电位分析法(ＰＡ)㊁红外光谱(ＦＴ￣ＩＲ)和热分析(ＴＧＡ)等分析表征ꎬ并用改性后的蒙脱石吸附五氟尿嘧啶(５￣ＦＵ)后测定并比较其载药量ꎮ结果表明ꎬ改性剂已成功插入到蒙脱石的层间ꎻ相比于钠基蒙脱石ꎬ有机蒙脱石的层间距和热稳定性均有所增大ꎻ当制备季铵盐有机改性蒙脱石时ꎬ反应温度为８０ħꎬ且ＣＴＡＣ的用量是ＭＭＴ的２.５倍阳离子交换容量时ꎬ形成的有机蒙脱石的阳离子化程度和对５￣ＦＵ的载药量最高ꎮ此外ꎬ考察并比较了有机蒙脱石和钠基蒙脱石的体外细胞毒性ꎬ结果显示有机蒙脱石具有更好的生物相容性和更低的细胞毒性ꎮ关键词:蒙脱石ꎻ季铵化ꎻ插层ꎻ有机改性中图分类号:ＴＢ３２１㊀㊀文献标识码:Ａ㊀㊀文章编号:１０００￣９８５Ｘ(２０１８)０９￣１９９５￣０４ＰｒｅｐａｒａｔｉｏｎａｎｄＣｈａｒａｃｔｅｒｉｚａｔｉｏｎｏｆＱｕａｔｅｒｎａｒｙＡｍｍｏｎｉｕｍＭｏｄｉｆｉｅｄＭｏｎｔｍｏｒｉｌｌｏｎｉｔｅＰＥＮＧＱｉ１ꎬＧＥＹｉｎｇ￣ｙｉｎｇ２ꎬＬＩＮｉｎｇ￣ｌｉｎ１(１.ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＣｈｅｍｉｓｔｙａｎｄＣｈｅｍｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇꎬＸｉｎｙａｎｇＮｏｒｍａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙꎬＸｉｎｙａｎｇ４６４０００ꎬＣｈｉｎａꎻ２.ＤｅｐａｒｔｍｅｎｔｏｆＰｈａｒｍａｃｙꎬＸｉｎｙａｎｇＣｅｎｔｒａｌＨｏｓｐｉｔａｌꎬＸｉｎｙａｎｇ４６４０００ꎬＣｈｉｎａ)㊀㊀基金项目:河南省科技计划项目(１６２１０２２１０４０３)ꎻ河南省教育厅自然科学研究项目(１２Ｂ１５００２６)㊀㊀作者简介:彭㊀琪(１９８３￣)ꎬ女ꎬ河南省人ꎬ博士ꎮＡｂｓｔｒａｃｔ:Ｃｅｔｙｌｔｒｉｍｅｔｈｙｌａｍｍｏｎｉｕｍｃｈｌｏｒｉｄｅ(ＣＴＡＣ)ｗａｓｕｓｅｄｔｏｍｏｄｉｆｙｍｏｎｔｍｏｒｉｌｌｏｎｉｔｅ(ＭＭＴ)ｔｏｐｒｅｐａｒｅｏｒｇａｎｉｃｍｏｎｔｍｏｒｉｌｌｏｎｉｔｅ(ＣＭＭＴ).ＴｈｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅｏｆｍｏｄｉｆｉｅｄｍｏｎｔｍｏｒｉｌｌｏｎｉｔｅｗａｓｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚｅｄｂｙＸ￣ｒａｙｄｉｆｆｒａｃｔｉｏｎ(ＸＲＤ)ꎬｐｏｔｅｎｔｉｏｍｅｔｒｉｃａｎａｌｙｓｉｓ(ＰＡ)ꎬｉｎｆｒａｒｅｄｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ(ＦＴ￣ＩＲ)ａｎｄｔｈｅｒｍｏｇｒａｖｉｍｅｔｒｉｃａｎａｌｙｓｉｓ(ＴＧＡ).Ｔｈｅｄｒｕｇｌｏａｄｉｎｇｐｒｏｐｅｒｔｙｏｆｔｈｅｃｏｍｐｌｅｘｅｓｗｅｒｅｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｄｔｏａｂｓｏｒｂｔｈｅｄｒｕｇｏｆ５￣Ｆｌｕｏｒｏｕｒａｃｉｌ(５￣ＦＵ).ＴｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔＣＴＡＣｉｎｄｅｅｄｉｎｔｅｒｃａｌａｔｅｄｉｎｔｏｔｈｅｌａｙｅｒｓｏｆｍｏｎｔｍｏｒｉｌｌｏｎｉｔｅ.ＣｏｍｐａｒｅｄｗｉｔｈＭＭＴꎬｔｈｅｉｎｔｅｒｌａｙｅｒｓｐａｃｉｎｇａｎｄｔｈｅｒｍａｌｓｔａｂｉｌｉｔｙｏｆＣＭＭＴｉｎｃｒｅａｓｅｄｂｏｔｈ.ＴｈｅｃａｔｉｏｎｉｃｄｅｇｒｅｅａｎｄｄｒｕｇｌｏａｄｉｎｇｒｅａｃｈｅｄｔｈｅｈｉｇｈｅｓｔｗｈｅｎｔｈｅａｍｏｕｎｔｏｆＣＭＫＧＭｉｓｅｑｕｉｖａｌｅｎｔｔｏ２.５ｆｏｌｄｏｆＭＭＴｓｃａｔｉｏｎｉｃｅｘｃｈａｎｇｅｃａｐａｃｉｔｙｕｎｄｅｒｔｈｅｃｏｎｄｉｔｉｏｎｏｆ８０ħ.ＢｅｓｉｄｅｓꎬｔｈｅｉｎｖｉｔｒｏｃｙｔｏｔｏｘｉｃｉｔｙｏｆＣＭＭＴａｎｄＭＭＴｗｅｒｅｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｄꎬａｎｄｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｉｎｄｉｃａｔｅｔｈａｔＣＭＭＴｈａｓｂｅｔｔｅｒｂｉｏｃｏｍｐａｔｉｂｉｌｉｔｙａｎｄｌｏｗｅｒｃｙｔｏｔｏｘｉｃｉｔｙ.Ｋｅｙｗｏｒｄｓ:ｍｏｎｔｍｏｒｉｌｌｏｎｉｔｅꎻｑｕａｔｅｒｎｉｚａｔｉｏｎꎻｉｎｔｅｒｃａｌａｔｉｏｎꎻｏｒｇａｎｉｃｍｏｄｉｆｉｃａｔｉｏｎ１㊀引㊀㊀言蒙脱石是一种具有三层片状结构的天然无机硅酸盐黏土矿物ꎬ中间为铝氧八面体ꎬ上下为硅氧四面体所组成ꎬ分子式为(ＡｌꎬＭｇ)[Ｓｉ４Ｏ１０](ＯＨ)２ｎＨ２Ｏꎮ因其特殊的结构ꎬ蒙脱石具有较好的吸附性和阳离子交换１９９６㊀人工晶体学报㊀㊀㊀㊀㊀㊀第４７卷性[１]ꎮ按照可交换阳离子的种类分类[２￣３]ꎬ蒙脱石可分为钙基蒙脱石和钠基蒙脱石等ꎮ目前ꎬ研究者们通常采用不同的处理方法将钠基蒙脱石进行有机改性ꎬ从而扩展蒙脱石的品种及应用范围ꎮ一般来讲ꎬ有机改性后的蒙脱石ꎬ不仅热稳定性有所增强[４￣６]ꎬ而且表面积和层间距都有所增大ꎬ同时改性剂还可以改善蒙脱石层间的微环境[７￣１０]ꎮ５￣氟尿嘧啶ꎬ分子式为Ｃ４Ｈ３ＦＮ２Ｏ２ꎬ简称５￣ＦＵꎬ对多种癌症均有一定疗效ꎬ如胃癌㊁结肠癌等等ꎬ但是５￣ＦＵ不能最大程度地扼制或杀死癌细胞ꎬ因为其有分解快㊁副作用大的缺点[１１]ꎮ蔡晓虹[１２]等表明５￣ＦＵ虽然可以有效地治疗胃肠道癌ꎬ但倘若５￣ＦＵ浓度过大ꎬ则会出现胃肠道不适㊁脱发等副反应ꎮ本文以十六烷基三甲基氯化铵(ＣＴＡＣ)做为改性剂对钠基蒙脱石进行有机化改性ꎬ制备出季铵盐有机改性蒙脱石(ＣＭＭＴ)ꎬ通过ＸＲＤ㊁ＰＡ㊁ＦＴ￣ＩＲ和ＴＧＡ等手段ꎬ研究改性剂ＣＴＡＣ对ＭＭＴ结构的影响ꎬ并以５￣ＦＵ为模型药物ꎬ探讨了ＣＭＭＴ的载药性能ꎬ并考察了其体外细胞毒性ꎮ２㊀实㊀㊀验２.１㊀季铵盐有机改性蒙脱石(ＣＭＭＴ)的制备和表征蒙脱石原土来源于河南省信阳方浩实业有限公司ꎬ首先利用静沉降法提纯原土ꎬ在提纯后将上一步得到的沉淀加入到１ｍｏｌ/ＬＮａＣｌ溶液中ꎬ于６５ħ下搅拌１ｈꎬ在４０００ｒ/ｍｉｎ下离心得到沉淀ꎮ水洗沉淀数次以除去Ｃｌ－ꎬ然后在１０５ħ下真空干燥过夜ꎬ研磨后过２００目筛备用ꎬ制得钠基蒙脱石(ＭＭＴ)ꎮ测定制得的ＭＭＴ的阳离子交换容量(ｃａｔｉｏｎｅｘｃｈａｎｇｅｃａｐａｃｉｔｙꎬＣＥＣ)[１３]ꎮ将ＣＴＡＣ分别按照所得ＭＭＴ的０.５㊁１.０㊁１.５㊁２.０㊁２.５㊁３.０㊁３.５和４.０倍ＣＥＣ的用量放于恒温磁力油浴锅ꎬ８０ħ搅拌２ｈ后ꎬ快速离心收集沉淀ꎬ在５０ħ下干燥沉淀１０ｈꎬ研磨后收集备用ꎮ２.２㊀载药有机改性蒙脱石(５￣ＦＵ/ＣＭＭＴ)的制备㊁表征和载药量分析取一定量的改性蒙脱石ꎬ加入适量蒸馏水ꎬ搅拌１ｈ后ꎬ加入精确称取的５￣氟尿嘧啶粉末ꎬ８０ħ下搅拌２ｈ后ꎬ快速离心ꎬ收集上清液ꎬ用紫外分光光度计于２６５ｎｍ处测定上清液中的５￣氟尿嘧啶的浓度ꎬ在８０ħ干燥沉淀１０ｈꎬ研磨即得相应的载药改性蒙脱石ꎬ将其命名为５￣ＦＵ/ＣＭＭＴꎮ同样的ꎬ按照上述的方法制得５￣ＦＵ/ＭＭＴ复合物ꎮ使用Ｒｉｇａｋｕ￣ＭｉｎｉＦｌｅｘ６００型Ｘ射线衍射仪进行Ｘ射线衍射分析ꎬ管电压ɤ４０ｋＶꎬ管电流ɤ２０ｍＡꎬ扫描范围为２ʎ~４０ʎꎬ扫描速度为５ʎ/ｍｉｎꎻ使用ＺｅｔａｓｉｚｅｒＮａｎｏＺＳ/Ｍａｓｔｅｒｓｚｅｒ３０００Ｅ型激光粒度仪进行Ｚｅｔａ电位分析ꎬ通过测定样品表面所带电荷ꎬ来辅助确定改性蒙脱石的插层情况ꎻ使用ＴＥＮＳＯＲ￣２７型傅立叶变换红外光谱仪进行红外光谱(ＦＴ￣ＩＲ)分析ꎬ采用ＫＢｒ压片ꎻ使用ＳＤＴ￣Ｑ６００热分析仪(美国ＴＡ)进行热失重分析(ＴＧＡ)ꎬ在Ｎ２气氛中进行ꎬ扫描范围为室温~１０００ħꎬ升温速率为１０ħ/ｍｉｎꎮ２.３㊀有机改性蒙脱石(ＣＭＭＴ)的体外细胞毒性测试在３Ｔ３小鼠胚胎成纤维细胞中进行ＣＭＭＴ和ＭＭＴ的体外细胞毒性实验ꎮ在２４孔板中ꎬ以每孔４００００的细胞密度种入１ｍＬ３Ｔ３细胞悬液ꎬ将２４孔板在３７ħ的ＣＯ２培养箱中培养２４ｈꎮ首先将ＭＭＴ和２.５ＣＥＣＣＭＭＴ在高温下灭菌消毒ꎬ然后按照不同浓度加入到板中ꎬ在对照组中加入完全培养基后继续培养１２ｈꎬ最后移出培养基ꎬ在每个孔中加入１ｍＬ新鲜培养基ꎬ用高倍显微镜观察样品液中细胞的生长情况ꎬ并拍照ꎮ３㊀结果与讨论３.１㊀ＭＭＴ的阳离子容量的测定经测定得ＭＭＴ的阳离子交换容量为９６ｍｍｏＬ/１００ｇꎮ３.２㊀ＭＭＴ和ＣＭＭＴ的ＸＲＤ分析图１为ＭＭＴ及不同插层复合量的ＣＭＭＴ的ＸＲＤ图谱ꎮ从衍射峰位置来看ꎬ首峰表示的是ＭＭＴ的层间距ꎬ结果显示ＭＭＴ的层间距为１.２６４ｎｍꎬ当ＣＴＡＣ进入ＭＭＴ的层间后对其层间距产生了很大影响ꎮ由层间距ｄ值的变化可以看出ꎬ复合物中ＭＭＴ的层间距随着季铵盐插层量的增加而增大ꎬ这也表明ＣＴＡＣ成第９期彭㊀琪等:季铵盐改性蒙脱石的制备与表征１９９７㊀功插入到蒙脱石层间ꎮ当改性剂ＣＴＡＣ用量为２.５ＣＥＣ和３.０ＣＥＣ时ꎬ改性后蒙脱石的层间距值最大ꎬ皆达到３.９４１ｎｍꎬ然而当改性剂的用量进一步增加时ꎬ改性蒙脱石的层间距呈下降趋势ꎬ这可能是过量的改性剂附着在蒙脱石表面反而堵塞了层间通道ꎬ从而使层间距没有进一步增大ꎮ３.３㊀ＭＭＴ和ＣＭＭＴ的Ｚｅｔａ电位分析Ｚｅｔａ电位分析显示:钠基蒙脱石的电位为－２９.４ｍＶꎬ而当ＣＭＫＧＭ的插层投入量为２.５ＣＥＣ和３.０ＣＥＣＣＭＭＴ时ꎬ其电位已达到为５４.２ｍＶ和５３.０ｍＶꎬ由此可见ꎬ改性剂ＣＴＡＣ已成功插入到钠基蒙脱石中ꎮ图１㊀ＭＭＴ及不同ＣＴＡＣ用量下ＣＭＭＴ复合物的ＸＲＤ谱图Ｆｉｇ.１㊀ＸＲＤｐａｔｔｅｒｎｓｏｆＭＭＴａｎｄＣＭＭＴｃｏｍｐｌｅｘｅｓ图２㊀ＭＭＴ㊁２.５ＣＥＣＣＭＭＴ和ＣＴＡＣ的ＦＴ￣ＩＲ图谱Ｆｉｇ.２㊀ＦＴ￣ＩＲｐａｔｔｅｒｎｓｏｆＭＭＴꎬ２.５ＣＥＣＣＭＭＴａｎｄＣＴＡＣｃｏｍｐｌｅｘｅｓ３.４㊀ＭＭＴ和ＣＭＭＴ的载药量分析利用紫外可见分光光度法在２６５ｎｍ处测定上清液中５￣ＦＵ的含量ꎬ结果表明:ＭＭＴ㊁２.５ＣＥＣ和３.０ＣＥＣＣＭＭＴ的载药量分别为３３.５８ｍｇ/ｇ㊁４９.０３ｍｇ/ｇ和４８.８８ｍｇ/ｇꎮ这主要是因为ＣＴＡＣ上含有大量的疏水性基团ꎬ而５￣ＦＵ也具有疏水性ꎬ根据相似相容原理可知ꎬ将ＭＭＴ用ＣＴＡＣ进行改性后会更易吸附５￣ＦＵꎮ由图１可知ꎬ２.５ＣＥＣ和３.０ＣＥＣＣＭＭＴ的层间距基本相同ꎬ由于在载药量分析实验中２.５ＣＥＣ改性蒙脱石的载药量稍大ꎬ因此ꎬ在后续实验中ꎬ最佳改性剂用量选为２.５倍ＣＥＣꎮ图３㊀ＭＭＴꎬ２.５ＣＥＣＣＭＭＴ和ＣＴＡＣ的ＴＧＡ图谱Ｆｉｇ.３㊀ＴＧＡｐａｔｔｅｒｎｓｏｆＭＭＴꎬ２.５ＣＥＣＣＭＭＴａｎｄＣＴＡＣｃｏｍｐｌｅｘｅｓ３.５㊀ＭＭＴ和ＣＭＭＴ的ＦＴ￣ＩＲ分析图２为ＭＭＴ㊁ＣＴＡＣ及２.５ＣＥＣＣＭＭＴ的ＦＴ￣ＩＲ谱图ꎮ对比三者的红外谱图ꎬ结果发现在季铵盐有机改性蒙脱石的红外谱图中出现了ＣＴＡＣ结构中在２９２２ｃｍ－１和２８４６ｃｍ－１处的￣ＣＨ２的特征吸收峰㊁在１４６４ｃｍ－１处的￣ＣＨ￣的特征吸收峰和在７２０ｃｍ－１处的￣ＣＨ２的特征吸收峰ꎮ通过与ＭＭＴ的红外谱图比较ꎬ我们发现ＭＭＴ在以上这些波数附近并没有出现吸收峰ꎬ这说明ＣＴＡＣ确实插层进入了钠基蒙脱石的片层间ꎮ而ＣＭＭＴ的红外谱图在３６２９ｃｍ－１㊁３４３２ｃｍ－１㊁１６３６ｃｍ－１㊁１０７０ｃｍ－１㊁９１０ｃｍ－１和４９０ｃｍ－１等附近均出现了ＭＭＴ的特征吸收峰ꎬ这说明季铵盐进入ＭＭＴ层间后并没有改变其原有的层状结构ꎮ３.６㊀ＭＭＴ和ＣＭＭＴ的ＴＧＡ分析图３是ＭＭＴ㊁ＣＴＡＣ及２.５ＣＥＣＣＭＭＴ的ＴＧＡ谱图ꎮ由图中看出ꎬ１００ħ左右为水蒸发的吸热峰ꎬ这在三种样品中表现得都比较明显ꎬ在２６０ħ左右为ＣＴＡＣ分解吸热峰ꎬ这组峰在ＣＭＭＴ和ＣＴＡＣ中存在ꎬ但是在ＭＭＴ中不存在ꎮ相比于ＭＭＴꎬ被ＣＴＡＣ有机改性后的ＣＭＭＴ失重较大ꎬ在失重比例最高时ꎬ其分解失重可以占到总比重的４３.７７％ꎮ１９９８㊀人工晶体学报㊀㊀㊀㊀㊀㊀第４７卷３.７㊀ＭＭＴ和ＣＭＭＴ的体外细胞实验图４是在３Ｔ３细胞上比较了ＭＭＴ和２.５ＣＥＣＣＭＭＴ在０.０５０ｍｇ/ｍＬ下的细胞毒性结果ꎮ从图上可以观察到ꎬＭＭＴ样品液中的细胞形态发生了很大的变化ꎬ且因为ＭＭＴ具有较大的毒性而导致该样品液中的细胞数量很少ꎮ而位于季铵盐有机改性蒙脱石样品液中的细胞则处于正常的生长形态ꎬ细胞数量跟空白参照相比相差无几ꎮ这说明ꎬ由ＣＭＭＴ改性的有机蒙脱石与纯的钠基蒙脱石相比ꎬ具有更好的生物相容性和更低的细胞毒性ꎮ图４㊀ＭＭＴ(ａ)ꎬ２.５ＣＥＣＣＭＭＴ(ｂ)和Ｃｏｎｔｒｏｌ(ｃ)在相同浓度下的细胞生长情况Ｆｉｇ.４㊀ＣｅｌｌｇｒｏｗｔｈｏｆＭＭＴ(ａ)ꎬ２.５ＣＥＣＣＭＭＴ(ｂ)ａｎｄｃｏｎｔｒｏｌ(ｃ)ａｔｔｈｅｓａｍｅｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ４㊀结㊀㊀论本文以ＭＭＴ和ＣＴＡＣ为原料制备季铵盐改性蒙脱石(ＣＭＭＴ)ꎬ通过ＰＡ㊁ＸＲＤ㊁ＦＴ￣ＩＲ和ＴＧＡ分析研究该复合物ꎬ结果表明随着ＣＴＡＣ用量的增加ꎬ复合物中季铵盐的含量也逐渐增加ꎬ当改性剂ＣＴＡＣ用量为２.５ＣＥＣ和３.０ＣＥＣ时ꎬ改性后蒙脱石的层间距值最大ꎬ皆达到３.９４１ｎｍꎬ然而当改性剂的用量进一步增加时ꎬ改性蒙脱石的层间距呈下降趋势ꎮＰＡ㊁ＦＴＩＲ和ＸＲＤ的结果显示ＣＴＡＣ确实插层进入了ＭＭＴ的片层间ꎮ实验结果表明:季铵盐有机改性蒙脱石具有比钠基蒙脱石更低的细胞毒性和对５￣ＦＵ更高的载药量ꎬ因此有望做为一种高效低毒的抗癌药物控释载体材料ꎮ参考文献[１]徐光年ꎬ乔学亮ꎬ邱小林ꎬ等.有机蒙脱石的制备新方法及性能表征[Ｊ].硅酸盐通报ꎬ２００７ꎬ２６(５):８７８￣８８２.[２]于桂香ꎬ张德金.膨润土及其开发利用[Ｊ].辽宁化工ꎬ１９９４(２):２３￣２６.[３]王㊀晋ꎬ徐媛媛ꎬ韩颜颜ꎬ等.改性蒙脱石对有机污染物的吸附性能研究[Ｊ].济南大学学报(自然科学版)ꎬ２００８ꎬ２２(１):７３￣７４. [４]王锦成ꎬ杨㊀科ꎬ郑晓昱.蒙脱土的有机化改性及其结构与性能研究[Ｊ].ＩＭ＆Ｐ化工矿物与加工ꎬ２０１０ꎬ０７(０３):１２￣１３. [５]ＲｅｎＨＰꎬＴｉａｎＳＰꎬＺｈｕＭꎬｅｔａｌ.ＭｏｄｉｆｉｃａｔｉｏｎｏｆＭｏｎｔｍｏｒｉｌｌｏｎｉｔｅｂｙＧｅｍｉｎｉＳｕｒｆａｃｔａｎｔｓｗｉｔｈＤｉｆｆｅｒｅｎｔＣｈａｉｎＬｅｎｇｔｈｓａｎｄｉｔｓＡｄｓｏｒｐｔｉｏｎＢｅｈａｖｉｏｒｆｏｒＭｅｔｈｙｌＯｒａｎｇｅ[Ｊ].ＡｐｐｌｉｅｄＣｌａｙＳｃｉｅｎｃｅꎬ２０１８ꎬ１５１:２９￣３６.[６]ＨｕａｎｇＸꎬＹｉｎＧＱꎬＦｅｎｇＧＺ.ＯｒｇａｎｉｃＭｏｄｉｆｉｃａｔｉｏｎｏｆＭｏｎｔｍｏｒｉｌｌｏｎｉｔｅａｎｄＥｆｆｅｃｔｏｆＣａｔａｌｙｔｉｃＳｅｌｅｃｔｉｖｉｔｙｏｎｔｈｅＤｉｍｅｒｉｚａｔｉｏｎｏｆＵｎｓａｔｕｒａｔｅｄＦａｔｔｙＡｃｉｄ[Ｊ].ＴｕｒｋｉｓｈＪｏｕｒｎａｌｏｆＣｈｅｍｉｓｔｒｙ.２０１８ꎬ４２:５０￣６２.[７]ＳｉｒｏｕｓａｚａｒＭꎬＫｏｋａｂｉＭꎬＨａｓｓａｎＺＭ.ＩｎＶｉｖｏａｎｄＣｙｔｏｔｏｘｉｃＡｓｓａｙｓｏｆａＰｏｌｙ(ｖｉｎｙｌａｌｃｏｈｏｌ)/ＣｌａｙＮａｎｏｃｏｍｐｏｓｉｔｅＨｙｄｒｏｇｅｌＷｏｕｎｄＤｒｅｓｓｉｎｇ[Ｊ].ＪｏｕｒｎａｌｏｆＢｉｏｍａｔｅｒｉａｌｓＳｃｉｅｎｃｅꎬＰｏｌｙｍｅｒＥｄｉｔｉｏｎ.２０１１ꎬ２２(８):１０２３￣１０３３.[８]张永利ꎬ李嘉诚ꎬ向㊀飞ꎬ等.改性蒙脱石对海藻酸钠载药凝胶微球的结构及释药性能的影响[Ｊ].硅酸盐学报ꎬ２０１５ꎬ４３(１１):１６６３￣１６６４.[９]古朝建ꎬ彭同江ꎬ孙红娟ꎬ等.ＴｉＯ２/蒙脱石纳米复合材料结构组装过程与表征[Ｊ].人工晶体学报ꎬ２０１２ꎬ４１(３):７７１￣７７８.[１０]陈㊀耀ꎬ谢襄漓ꎬ李存军ꎬ等.基于蒙脱石和层状双氢氧化物纳米剥离的层层自组装异构薄膜制备[Ｊ].人工晶体学报ꎬ２０１６ꎬ４５(５):１２９３￣１２９８.[１１]宋春风.大分子载５￣氟尿嘧啶药物及其缓释性研究进展[Ｊ].世界科技研究与发展ꎬ２００８ꎬ２(３０):２０５￣２０７.[１２]蔡晓虹ꎬ赵㊀新ꎬ尹序德ꎬ等.开普拓联合奥沙利铂及５￣氟尿嘧啶治疗晚期胃肠道癌疗效观察[Ｊ].四川肿瘤防治ꎬ２００６ꎬ１９(４):２４５￣２４７.[１３]郭新锋ꎬ黎㊀艳ꎬ王娟芳ꎬ等.几种测定膨润土阳离子交换容量方法的比较[Ｊ].计量测试与检定ꎬ２００８ꎬ１８(１):１０￣１２.。

季铵盐插层钠基蒙脱土的工艺研究

季铵盐插层钠基蒙脱土的工艺研究季铵盐插层钠基蒙脱土的工艺研究索大鹏１陈志刚２杨娟１（－江苏大学材料科学与工程学院，镇江２１２０１３；２江苏工业学院，常州２１３０１６）摘要采用溴化十六碳烷基三甲铵对钠基蒙脱土进行改性，研究了反应温度、反应配比、反应时间和搅拌方式对蒙脱土插层效果的影响。

阿Ｒ证明有机插层剂已进入蒙脱土的层间；ｘＲＤ结果表明蒙脱土的层间距由１．４ｎｍ增加到２．８～３．９ｎｍ；ＴＥＭ观察表明蒙脱土的层间距增大。

关键词溴化十六碳烷基三甲铵蒙脱土插层聚合物／层状硅酸盐纳米复合材料ｎ１中用作纳米无机相材料的蒙脱土（ＭＭＴ）是典型的２：ｌ型层状硅酸盐，其结构片层结构如图１心１是纳米尺度的，其单位晶胞由１个铝氧八面体夹在２个硅氧四面体中间，层间常吸附一些阳离子，具有很高的离子交换活性，其整个结构片层厚约１ｎｍ。

图１２：１型层状硅酸盐结构目前研究蒙脱土的有机化改性，主要是用阳离子表面活性剂作为插层剂，与蒙脱土层间的阳离子发生置换反应，将有机链引进层间将层状结构撑开使层间距增大，同时使蒙脱土与有机相有更好的相容性，从而有利于聚合物或其单体进入层间。

交换后的蒙脱土表面能降低，与有机聚合物相容性提高，从而有利于其在聚合物基体中的均匀分散。

目前国内聚合物／层状状硅酸盐研究所用的有机土，主要为中科院化学所提供的有机土，其层间距在２．１ｎｍ左右。

作者在本文中详细研究了季铵盐对蒙脱土的插层工艺，提出了最佳优化条件，制得了层间距３．９ｎｍ的有机蒙脱土。

１实验部分１．１试剂及仪器试剂：十六烷基三甲基溴化铵（ｃＴＡＢ），ｃＰ，上海化学试剂公司；仪器：采用ＢｒｕｋｅｒＤ８ＡＤＶＡＮｃＥ型ｘ射线衍射仪，在室温以２℃／ｍｉｎ在２．１～１０。

范围内扫描粉体样品；采用阿Ｒ光谱仪（Ｎｉｃｏｌｅｔ一５６０），对合成的有机蒙脱土进行红外光谱分析；用透射电镜（ＴＥＭ）（日立Ｈ一７００），观察了有机土的剥离情况。

１．２蒙脱土的有机化改性对原土进行了一定的预处理，得到了钠基蒙脱土（ＭＭＴ）。

季铵盐改性蒙脱石的超结构及其抗菌性能

季铵盐改性蒙脱石的超结构及其抗菌性能陈雪刚;王丽丹;吕双双;叶瑛【期刊名称】《浙江大学学报（工学版）》【年(卷),期】2010(044)009【摘要】为研究季铵盐改性对蒙脱石的结构及抗菌性能的影响,分别采用十八烷基三甲基氯化铵(OTAC)和双十八烷基二甲基氯化铵(DODAC)对蒙脱石进行插层改性,并分析了蒙脱石的d001层间距及抗菌性能随季铵盐用量变化的规律.蒙脱石的d001,层间距先随季铵盐用量的增加而增大;当OTAC与蒙脱石的质量比超过35%或DODAC与蒙脱石的质量比超过15%时,其d001层间距开始略微下降,同时出现季铵盐以不同倾斜角排列的层间超结构现象.在水分散体系中,改性蒙脱石的抗菌性能先随季铵盐用量的增大而上升;当其出现超结构后,由于蒙脱石及季铵盐与细菌的接触几率受到限制,其抗菌性能开始急剧下降.在干燥条件下超结构对蒙脱石的抗菌性能影响甚微,经不同用量季铵盐改性的蒙脱石都具有极佳的抗霉菌性能.【总页数】7页(P1831-1837)【作者】陈雪刚;王丽丹;吕双双;叶瑛【作者单位】浙江大学,海洋科学与工程学系,浙江,杭州,310028;浙江大学,海洋科学与工程学系,浙江,杭州,310028;浙江省地质矿产研究所,浙江,杭州,310007;浙江大学,海洋科学与工程学系,浙江,杭州,310028【正文语种】中文【中图分类】TB332【相关文献】1.改性纳米银抗菌剂与改性季铵盐抗菌剂对口罩面料抑菌效果的比较研究 [J], 虞军伟;陈伟;任雅楠;朱波;乔琨;吴家豪2.单分子烷基季铵盐改性蒙脱石性能分析 [J], 刘宏生;高芒来;杨莉;韩翻珍3.季铵盐抗菌单体改性牙本质粘接剂的抗菌性能研究 [J], 陈吉华;沈丽娟;肖玉鸿;李芳;邢晓东;黄鹂;马赛;柴治国;方明;张凌4.季铵盐表面活性剂烷烃链数目对改性蒙脱石结构的影响 [J], 翁祖华;黄双路;郑玉婴;赵剑曦5.季铵盐改性蒙脱石对五氟尿嘧啶的吸附和释药性能 [J], 彭琪;葛莹莹;王帆帆因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

季胺碱改性蒙脱土催化酯交换制备生物柴油

季胺碱改性蒙脱土催化酯交换制备生物柴油梁金花;缪青松;杨寿海;杨晓瑞;朱建良【摘要】采用离子交换法,以4种不同碳链长度的季铵盐对钠基蒙脱土进行插层改性,并采用FT-IR、XRD对改性蒙脱土进行表征;考察了其在大豆油与甲醇酯交换合成生物柴油反应中的催化性能.结果表明,4种季胺盐改性蒙脱土催化剂中,四甲基溴化铵改性蒙脱土对大豆油与甲醇酯交换反应的催化活性最高.以此改性蒙脱土为催化剂,在催化剂质量分数(以大豆油质量计)1.5％、醇/油质量比12、反应温度65℃、反应时间5h条件下,大豆油与甲醇酯交换反应生物柴油产率达到91.2％.该催化剂重复使用7次后活性并无明显下降,表明有机改性蒙脱土是一种潜在的制备生物柴油的有机无机复合催化材料.【期刊名称】《石油学报（石油加工）》【年(卷),期】2014(030)005【总页数】6页(P804-809)【关键词】生物柴油;酯交换反应;蒙脱土;季铵盐【作者】梁金花;缪青松;杨寿海;杨晓瑞;朱建良【作者单位】南京工业大学生物与制药工程学院,江苏南京211816;南京工业大学生物与制药工程学院,江苏南京211816;南京工业大学生物与制药工程学院,江苏南京211816;南京工业大学生物与制药工程学院,江苏南京211816;南京工业大学生物与制药工程学院,江苏南京211816【正文语种】中文【中图分类】TQ517.4生物柴油是利用各种动植物油、餐饮垃圾油等为原料，以其主要成分甘油三酸酯与甲醇等醇类物质发生酯交换反应而得的脂肪酸甲酯。

目前，碱催化酯交换法合成生物柴油反应一般可在室温下进行，不腐蚀设备，在工业生产中得到了广泛的应用［1－2］。

适宜、高效的碱催化剂是该反应的关键。

工业上最常用的碱催化剂是KOH和NaOH［3－4］。

这类催化剂的缺点是产品后处理工艺复杂、易产生大量含碱含油工业废水［5］。

Liang等［6］以咪唑类碱性双核功能化离子液体为催化剂，以棉籽油和甲醇为原料进行酯交换反应，取得了较好的效果，但离子液体价格较昂贵。

季铵盐对聚羧酸减水剂在水泥-蒙脱土表面吸附的影响

第48卷第8期 2020年8月硅酸盐学报Vol. 48，No. 8 August ，2020JOURNAL OF THE CHINESE CERAMIC SOCIETY DOI ：10.14062/j.issn.0454-5648.20190868季铵盐对聚羧酸减水剂在水泥-蒙脱土表面吸附的影响黄振1，杨勇1，舒鑫1,2，冉千平1,2(1. 高性能土木工程材料国家重点实验室，江苏苏博特新材料股份有限公司，南京 211103；2. 东南大学材料科学与工程学院，南京 211189)摘要：采用紫外标记技术对聚羧酸分子的紫外吸收进行增强，进而采用紫外吸收光谱与总有机碳分析联用的技术，有效地区分聚羧酸分子与季铵盐阳离子分子同时存在时各自的吸附行为，并对3种典型结构的季铵盐阳离子与聚羧酸减水剂在水泥-蒙脱土体系吸附行为的相互影响进行了系统研究。

结果表明：小分子季铵盐对聚羧酸在水泥表面的吸附无影响，双子型季铵盐掺量达到2.5×10‒4后会促进聚羧酸吸附，聚合物季铵盐则会抑制聚羧酸减水剂在水泥表面的吸附；3种季铵盐在达到一定掺量后，均能有效抑制聚羧酸减水剂在蒙脱土表面的吸附，其中双子型季铵盐和聚合物季铵盐效果更加明显，双子型季铵盐在低掺量下的抑制效果更明显，高掺量下聚合物季铵盐则体现出更优的抑制效果。

关键词：聚羧酸减水剂；黏土；季铵盐；吸附牺牲剂；吸附中图分类号：TU528.042.2 文献标志码：A 文章编号：0454–5648(2020)08–1310–07 网络出版时间：2020–06–23Effect of Quaternary Ammonium Salt on Adsorption Mechanism of PolycarboxylateSuperplasticizers on Surface of Cement and MontmorilloniteHUANG Zhen 1, YANG Yong 1, SHU Xin 1,2, RAN Qianping 1,2(1. State Key Laboratory of High Performance Civil Engineering Materials, Jiangsu Sobute New Materials Co. Ltd., Nanjing 211103,China; 2. School of Materials Science and Engineering. Southeast University, Nanjing 211189, China)Abstract: Ultraviolet labeling technology was used to enhance the ultraviolet absorption of polycarboxylate, and then the technology of ultraviolet absorption spectrum and total organic carbon analysis is used together to effectively distinguish respective adsorption behavior of polycarboxylate and quaternary ammonium salt cation molecules when they exist at the same time, and the interaction between three typical quaternary ammonium salt cations and polycarboxylate in cement montmorillonite system is studied systematically. The results show that the adsorption of polycarboxylate on the cement surface is not affected by the small molecular quaternary ammonium salt, the Gemini quaternary ammonium salt can promote the adsorption of polycarboxylate, the polymer quaternary ammonium salt can inhibit the adsorption of polycarboxylate water reducer on the cement surface. And the three quaternary ammonium salts can effectively inhibit the adsorption of polycarboxylate water reducer on the surface of montmorillonite when doped as 2.5×10‒4. The effect of Gemini quaternary ammonium salt and polymer quaternary ammonium salt is more obvious. The inhibition effect of Gemini quaternary ammonium salt is stronger at low dosage, while the inhibition effect of polymer quaternary ammonium salt at high dosage is better.Keywords: polycarboxylate superplasticizer; clay; quaternary ammonium; adsorption sacrificial agent; adsorption聚羧酸减水剂自从20世纪90年代问世以来，以其减水率高、保坍性能好，易于功能化，生产过程绿色环保等诸多优点得到了广泛应用[1–2]。

二烯丙基二烷基季铵盐的合成及其在蒙脱土中的插层环化聚合与性能的开题报告

二烯丙基二烷基季铵盐的合成及其在蒙脱土中的插层环化聚合与性能的开题报告一、研究背景及意义在纳米材料领域，聚合物/无机复合材料受到了广泛的关注，其中蒙脱土复合材料具有较强的机械性能和化学稳定性，在催化、吸附分离、水处理、集成电路等方面具有广泛的应用前景。

因此，研究蒙脱土复合材料的制备和性能，具有重要的学术价值和实际应用价值。

二烯丙基二烷基季铵盐是一种重要的阳离子表面活性剂，在聚合物/无机复合材料制备中被广泛应用。

本研究将二烯丙基二烷基季铵盐作为蒙脱土的插层剂，通过环化聚合反应制备了聚合物/蒙脱土复合材料，研究其性能对于深入理解聚合物/无机复合材料构建和性能调控等具有重要的指导作用。

二、研究内容本研究的主要内容包括：1. 合成二烯丙基二烷基季铵盐；2. 制备聚合物/蒙脱土复合材料；3. 对复合材料的结构、性能进行表征和分析。

具体步骤如下：1. 合成二烯丙基二烷基季铵盐首先将溶剂六氧化二磷（P2O6）和二烯丙基未脱氢异硫氰酸铵（DIBAT）混合，在常温下搅拌至反应完全。

然后将反应物加入到己烷中并加热至80℃，加入已制备好的二烷基苯酚，搅拌反应4h，过滤后得到固体产物：二烯丙基二烷基季铵盐。

2. 制备聚合物/蒙脱土复合材料将蒙脱土浸泡在含有二烯丙基二烷基季铵盐的甲醇中，超声处理5h，然后将过滤后的蒙脱土干燥。

接着将插层后的蒙脱土与大环化合物EDOT共混，然后将反应物反应24h，所得产物为聚合物/蒙脱土复合材料。

3. 对复合材料的结构、性能进行表征和分析通过XRD、FT-IR、TEM等手段对复合材料的晶体结构、化学键连结方式、微观形貌等进行表征分析，并通过动态热力学分析（DSC）和热重分析（TGA）研究复合材料的热稳定性和热分解性能。

三、研究前景本研究将二烯丙基二烷基季铵盐与蒙脱土结合，构建了一种新型的聚合物/蒙脱土复合材料，有效提高了复合材料的力学性能和热稳定性，并且具有广泛的应用前景。

进一步的研究可以探讨复合材料在催化、离子交换、分离纯化等领域的应用，对于推动聚合物/无机复合材料的发展具有重要的意义。

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ｔｃｏｌｉｓｔｔｕｔｅａｄｒｐｅｔｅｏｈｅｎｅｅｈｎｏｇｅ，ｈｅｓｒｃｕｒｎｐｏｒｉｓｆｔｗｃｍｐｎｄｗｅｅａａｙｅｏｏｕｒｎｌｚｄ．Ｔｈｎ，ｈｅｅｔｍｅｈｏｄｗａｔｓａｐｌｅｏｔｇｎｉｏｉｉａｉｏｍｏｉｌｉｅ，ｎｄｃｐｉｄｔｈｅｏｒａｃｍｄｆｃｔｏｎｏｆｍｎｔｒｌｏｎｔａｏｍｐａｅｔｒａ — ｏｍｏｉｌｉｅｍｏ — ｒｄｗｉｈｏｇｎｏｍｎｔｒｌｏｎｔｄｉ
ｍｏｎｍｏｒｌｏｔｄｉｉｄｔｉｌｎｉｅｍｏｆｅｗｉｈｈｙｒｒｎｃｄｕａｅｎａｙａｔｐｅｂａｈｅｑｔｒｒｍｍｏｕｓｌｈｓｇｅｔｍｐｏｅｎｉｎｉｍａｔａａｒａｉｒｖｍｅｔｎ
ｇｎｃＭｏｔｒｌｎｔ，）ａｉｎｍｏｉｏｉＨ（ＭＭＴ）采用紫外光谱ｌｅ．（ｔａｉｌｔｐｃｒ，ＵｌｖｏｅＳｅｔａｕＶ）傅里叶红外光谱（ｏ — ｒ、Ｆｕ
ｒｅａｓｏｍｎｒｒｄＳｅｔｏｅｐＦＩ、ｉｒＴｒｎｆｒＩｆａｅｐｃｒｓｏｙ，Ｔ— Ｒ）热
ｓｅｔａ（Ｖ）Ｆｏｒｅｒｎｆｒｉｆａｅｐｃｒｓｏｙ（Ｔ— Ｒ）ａｄｔｅｍｏｒｖｍｅｒｎｌｓｓ（ｐｃｒＵ，ｕｉｒｔａｓｏｍｎｒｒｄｓｅｔｏｃｐＦＩｎｈｒｇａｉｔｉａａｙｉＴＧＡ）ｃ
ｉｔｒａｅｉｔｎｃｎｄｔｅｍａｔｂｌｔ．ｎｅｌｙｒｄｓａｅａｈｒｌｓａｉｉｙ
ＫｅｒｓＱＡＳ（ａｅｎｒｙｗｏｄ：ＱｕｔｒａｙＡｍｍｏｉｍａｔ；ｈｐｒｒｎｈｄｔｃｎｌｇｎｕＳｌ）ｙｅｂａｃｅｅｈｏｏｙ；ｍｏｔｏｉｏｉｅｎｍｒｌｎｔｌ
ＨｙｅｂａｃｅｏｉｉａｉｎｏａｅｎｒｐｒｒｎｈｄＭｄｆｃｔｏｆＱｕｔｒａｙＡｍｍｏｉｍｎｕ
ＳｌｎｄＩｓＡｐｐｉａｉｎｉｏｔｏｉｌｎｔａｔａｔｌｃｔｏｎＭｎｍｒｌｏｉｅ
线衍射（ＲｙＤｆｃｉｎＸＤ）手段，析了ｘ— ａｉａｔ，Ｒ等ｆｏ分ＨＱＡＳ和ＨＯＭＭＴ的结构与性能，讨了ＨＱＡＳ探
的制备过程．
３０型傅里叶红外光谱分析仪，辨率为２ｃ７分ｍ～，扫描３２次；ＴＧＡ分析，用德国Ｌｎｅ采ｉｓｉ司Ｐｓ公Ｔ一１０００型热失重分析仪，２）ｒｉ以（℃／ｎ的速度，温升ａ室
比，支化大分子构型为三维球形空间结构，子超分链不易缠结；同时含有大量的末端官能团，有较具
将有机离子引入蒙脱土的片层中．由于具有膨胀性、分散性和吸水性等特性，且储备充足、格低廉，而价因此用途十分广泛．脱土可作为补强剂或填充剂蒙用于聚合物中，无机蒙脱土与聚合物的相容性较但差，在应用于聚合物之前必须进行有机化改性．普通
第２５卷第２期２ｌ年６月０１
上
海
工
程
技
术
大
学
学
报
Ｖ０．５ＮＯ２１２．
ＪＯＵＲＮＡＬＯＨＡＮＧＨＡＦＳＩＵＮＩＲＳＴＯＦＥＶＥＩＹＮＧＩＥＮＧＳＩＮＣＮＥＲＩＣＥＥ
Ｊｎ２１ｕ．０１
上海工程技术大学学报
第２５卷
有“ 一步法” 准一步法 ” 合成方法较为简单，或“ ，无
需纯化与分离过程，本较低］成．
２．００ｇ的Ｎａ一ＭＭＴ，２１０℃下强烈搅拌２ｈ产物．
用丙酮洗涤，并于１（℃真空干燥３，磨，Ｏ）～４ｈ研过３０目筛子，０最终得到两种有机蒙脱土：Ｓ改性有ＱＡ机蒙脱土（ｒａｉＭｏｔｒｌｎｅＯＯｇｎｃｎｍｏｉｏｉ，ＭＭＴ）超支ｌｔ和
文章编号：１０ —４４２１）２０７４０９４Ｘ（０１０ —０９ —０
季铵盐超支化改性及其在蒙脱土中的应用
王锦成，郝文莉，郑晓昱，杨科
（海工程技术大学化学化工学院，上海２１２）上０６０
化季铵盐改性蒙脱土（ＭＭＴ）ＨＯ．
１４测试．
本文采用 “ 一步法 ” 成了超支化季铵盐准合
（ＨｙｅｂａｃｅＱｕｔｒａｙＡｍｍｏｉｍＳｌ，ｐｒｒｎｈｄａｅｎｒｎｕａｔ
ＨＱＡ）并用其改性蒙脱土（ｐｒｒｎｈｄＯｒＳ，Ｈｙｅｂａｃｅ —
性中，并和普通季铵盐改性的有机蒙脱土进行对比分析．ｘ一线衍射（ＲＤ和ＴＸ）ＧＡ结果表明，超
支化季铵盐改性的蒙脱土层间距以及热稳定性能得到了较大程度的提高．关键词：季铵盐；超支化技术；蒙脱土
中图分类号：ＴＱ１．Βιβλιοθήκη ４３６６文献标志码：Ａ
到６０℃ ；ＸＤ分析，０Ｒ采用日本理光公司Ｒｇｋ — ｉｕａ
１试验
１１主要原材料．Ｎ一ＭＭＴ，业纯，羟乙基十二烷基三甲ａ工双
ＤＭａ — Ｂ型Ｘ线衍射仪，ｕ（＝０１４ｍｍ）／ｘＲ一ＣＫａａ．５辐射，电压为４Ｖ，电流为１０ｍＡ，管０ｋ管０扫描速率为
学纯，浙江丰虹黏土有限公司提供；甲醇、甲苯磺对
酸，分析纯，海国药集团有限公司提供；酮，上丙分
析纯，兴市第二化学试剂厂提供；Ｎ一２一二宜Ｎ，羟乙基一３一胺基丙酸甲酯，自制．
１２ＨＱＳ的制备．Ａ
ｌｄｂｒｉａｙｑａｅｎｒｍｆｅｙｏｄｎｒｕｔｒａｙａｍｏｉｍａｔＸ — ｒｙｄｆｒｃｉｎ（ｎｕｓｌ．ａｉａｔｏｆＸＲＤ）ａｄＴＧＡｅｕｔｈｗｈｔｔｅｎｒｓｌｓｓｏｔａｈ
ＷＡＮＧｉ— ｈｎＪｎｃｅｇ，ＨＡｏｅ —ｉＨＥＮＧａ — ｕＷｎｌ，ＺＸｉｏｙ，ＹＡＮＧＫｅ
（ｌｇｅｏｅｓｒｎｄＣｈｍｉａｇｉｅｉｇ，ＳａｇａｉｅｓｔｆＥｎｉｅｒｎｃｅｃ，Ｓａｇａ１０，Ｃｈｉ）ＣｏｌｆＣｈｍｉｔｙａｅｃｌＥｎｎｅｒｎｅｈｎｈｉＵｎｖｒｉｙｏｇｎｅｉｇＳｉｎｅｈｎｈｉ２０６２ｎａ
摘要：用超支化技术对季铵盐（采ＱＡＳ进行了改性．）通过紫外光谱（ＵＶ）傅里叶红外光谱（Ｔ— 、ＦＩ、失重（Ｒ）热ＴＧＡ）手段，析了超支化季铵盐的结构与性能．其应用到蒙脱土的有机化改等分将
（Ｈ的Ｎ，一２一二羟乙基一３一胺基丙酸甲酯）Ｎ
和双羟乙基十二烷基三甲基氯化铵在催化剂（甲对
蒙脱土（ＭＭＴ）一类典型２：是１构型３层膨胀
型层状结构的硅酸盐矿物，可通过离子交换的方法
的相容性，但是会对聚合物的热稳定性能产生不利影响．因此，寻找能替代普通的季铵盐，且综合性能优良的改性剂已成为当今蒙脱土改性的热点ｌ３＿３１． — 由于超支化聚合物独特的结构特征，合成与其应用受到人们越来越多的关注．线性大分子相与
Ａｂｔａｔｓｒｃ：ＨｙｐｒａｃｄｔｃｎｏｏｇｓｕｅｏｍｏｄｆｕａｅｎａｙａｅｂｒｎｈｅｅｈｌｙｗａｓｄｔｉｙｑｔｒｒｍｍｏｕｍａｔＴｈｒｕｇｔａｉｌｔｎｉｓｌ．ｏｈｕｌｒｖｏｅ
２结果与讨论
２１ＨＡ．ＱＳ的制备
采用 “ 一步法 ” 续加入单体，表面含有准连使
一
称取５０ｇ双羟乙基十二烷基三甲基氯化铵、．
１．Ｎ一２５０ｇＮ，一二羟乙基一３一胺基丙酸甲酯、．（１）
ｕＶ分析，采用日本岛津公司ｕＶ～６１Ｃ型紫１０Ｐ
外分光光度计，定波长范围为１（１１０ｎ乙测９）０ｍ，～醇为参比溶液；ＦＩ分析，用ＮｃｌｖｔｒＴ— Ｒ采ｉｅＡａａｏｔ